[發(fā)明專利]氧化還原液流二次電池用隔膜及使用其的氧化還原液流二次電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380059066.1
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN104813529A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宮澤博;高橋智明;武田久
• 申請（專利權(quán)）人: 旭化成電子材料株式會社
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18;H01M8/02
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氧化還原液流二次電池用隔膜及使用其的氧化還原液流二次電池。

背景技術(shù)

氧化還原液流二次電池是一種蓄電和放電的電池，屬于用于使用電量均衡化的大型固置型電池。對于氧化還原液流二次電池，是通過隔膜將正極和包含正極活性物質(zhì)的電解液(正極電池)與負極和包含負極活性物質(zhì)的負極電解液(負極電池)隔離，利用兩種活性物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)進行充放電，使包含該兩種活性物質(zhì)的電解液從儲蓄罐向電解層流通，獲取并利用電流。

作為電解液中所含的活性物質(zhì)，例如能使用鐵-鉻系、鉻-溴系、鋅-溴系、利用電荷的區(qū)別的釩系等。

尤其，由于釩系電池具有電動勢高、釩離子的電極反應(yīng)迅速、作為副反應(yīng)的氫的生成量少、輸出高等優(yōu)點，因此開發(fā)正在被正式地推進。

另外，關(guān)于隔膜，以使包含兩極的活性物質(zhì)的電解液不被混合的方式而設(shè)計。

例如，引用文獻1中，為了改良電流效率，公開了具有由聚乙烯系的多孔膜與陽離子交換膜所形成的隔膜的鋅-溴系氧化還原液流電池的例。

另外，在引用文獻2中，為了抑制離子化的溴分子向負極側(cè)擴散，公開了由含有親水性微粒的高分子所形成的基體、以及與在該基體的細孔部以高分散狀態(tài)局部性地承載的鋅-溴電池用隔膜。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開昭59-214173號公報

專利文獻2：日本特開平4-312764號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

然而，對于引用文獻1、引用文獻2所公開的隔膜，在循環(huán)試驗后電阻上升、或者電流效率下降，在這些方面具有改善的余地。

鑒于上述實情，本發(fā)明的目的是提供在確保了充分的機械特性的基礎(chǔ)上，在循環(huán)試驗后也可以維持低電阻、高電流效率的氧化還原液流二次電池用隔膜及使用其的氧化還原液流二次電池。

用于解決問題的方案

本發(fā)明人等為了實現(xiàn)上述目的而進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過包含具有特定結(jié)構(gòu)的微多孔膜以及具有離子交換樹脂層，由此可以實現(xiàn)能抑制循環(huán)試驗后的電阻上升和電流效率下降的氧化還原液流二次電池用隔膜及使用其的氧化還原液流二次電池，從而完成了本發(fā)明。

即，本發(fā)明如下所述。

[1]一種氧化還原液流二次電池，其具備電解槽，所述電解槽包含正極室、負極室、以及將該正極室與該負極室隔離分離的隔膜，

前述隔膜具有微多孔膜、以及與該微多孔膜接觸的離子交換樹脂層，并且該隔膜的每200μm厚的不透氣度為10000秒/100cc以上，

前述微多孔膜包含聚烯烴樹脂或者偏二氟乙烯系樹脂和無機填料，

在前述微多孔膜中，至少與前述離子交換樹脂層接觸的面的平滑度為16000秒以下。

[2]根據(jù)[1]記載的氧化還原液流二次電池，其中，前述微多孔膜的拉伸模量為200N/cm以下。

[3]根據(jù)[1]或[2]記載的氧化還原液流二次電池，其中，前述氧化還原液流二次電池是將包含釩的電解液作為正極電解液和負極電解液使用的釩系氧化還原液流二次電池。

[4]根據(jù)[1]～[3]中任一項記載的氧化還原液流二次電池，其中，前述離子交換樹脂層包含以具有下式(1)所示結(jié)構(gòu)的氟系高分子電解質(zhì)聚合物作為主體的離子交換樹脂組合物。

-[CF₂CX¹X²]_a-[CF₂-CF((-O-CF₂-CF(CF₂X³))_b-O_c-(CFR¹)_d-(CFR²)_e-(CF₂)_f-X⁴)]_g-…(1)